《交變電流》練習(xí)自主學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解交變電流產(chǎn)生的過程，能利用已學(xué)知識推導(dǎo)交變電流瞬時表達(dá)式；理解交變電流的變化規(guī)律及圖像，能夠求解電動勢、磁通量、電壓、電流相關(guān)問題；了解交變電流的峰值、瞬時值的意義。自主學(xué)習(xí)引導(dǎo)：同學(xué)們，我們都知道導(dǎo)體棒在切割磁感線時會產(chǎn)生電動勢，那么線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的情況會怎樣呢？它會產(chǎn)生怎樣的電動勢呢？請利用你學(xué)過的知識和規(guī)律，查閱相關(guān)資料，自主完成以下問題。A1.如果線圈在勻強(qiáng)磁場中繞軸逆時針方向轉(zhuǎn)動，誰在切割磁感線？此時的電動勢方向是怎樣的？請?jiān)趫D中標(biāo)記出來。A2.如果線圈在磁場中繞軸勻速轉(zhuǎn)動，會產(chǎn)生怎樣的電動勢呢？A3.假設(shè)線圈從垂直于磁感線方向開始延逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度為ω，線圈的兩個邊長分別為AB=L1和BC=L2，在某一時刻t轉(zhuǎn)到如圖所示位置，轉(zhuǎn)過角度θ=ωt（θ小于90°），請畫出側(cè)視平面圖，在平面圖中標(biāo)出線圈旋轉(zhuǎn)的角度，并計(jì)算兩棒的有效切割速度及各自產(chǎn)生的電動勢。A4.上一問中線圈在勻速轉(zhuǎn)動到t時刻，兩棒產(chǎn)生的電動勢是如何連接的？此時整個回路的電動勢是多少呢？A5.請?jiān)囍詧D像的形式描繪線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，產(chǎn)生的電動勢及電流的變化情況。1.(多選)如圖所示，線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于勻強(qiáng)磁場且在線圈平面內(nèi)的軸勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生交變電流，則下列說法中正確的是()A.當(dāng)線圈位于中性面時，線圈中感應(yīng)電流最大B.當(dāng)穿過線圈的磁通量為零時，線圈中感應(yīng)電動勢最大C.線圈在磁場中每轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向改變一次D.每當(dāng)線圈經(jīng)過中性面時，感應(yīng)電流的方向就改變一次2、一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖象如圖1所示，則下列說法中正確的是（）A．t=0時刻線圈平面在中性面位置B．t=0.01

s時刻Φ的變化率達(dá)最大C．0.02

s時刻感應(yīng)電動勢達(dá)到最大D．該線圈相應(yīng)的感應(yīng)電動勢圖象如圖2所示3、如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，所用矩形線圈的匝數(shù)n=100，邊長Lab=0.2m，Lbc=0.5m，以角速度繞OO'軸勻速轉(zhuǎn)動。試求:(1)感應(yīng)電動勢的峰值。(2)若從線圈平面垂直磁感線時開始計(jì)時，線圈中瞬時感應(yīng)電動勢的表達(dá)式。若從線圈平面平行磁感線時開始計(jì)時，求線圈在時刻的感應(yīng)電動勢大小。1.(多選)如圖所示，線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于勻強(qiáng)磁場且在線圈平面內(nèi)的軸勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生交變電流，則下列說法中正確的是()A.當(dāng)線圈位于中性面時，線圈中感應(yīng)電流最大B.當(dāng)穿過線圈的磁通量為零時，線圈中感應(yīng)電動勢最大C.線圈在磁場中每轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向改變一次D.每當(dāng)線圈經(jīng)過中性面時，感應(yīng)電流的方向就改變一次【解析】線圈位于中性面時，線圈平面與磁場垂直，此時磁通量最大，但是各邊都不切割磁感線，或者說磁通量的變化率為零，所以感應(yīng)電動勢為零。而穿過線圈的磁通量為零時，切割磁感線的有效速度最大，磁通量的變化率最大，所以感應(yīng)電動勢最大，故選項(xiàng)A錯誤，B正確；線圈在磁場中每轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向改變兩次，選項(xiàng)C錯誤；很明顯選項(xiàng)D正確。答案:BD2、(多選)一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖象如圖1所示，則下列說法中正確的是（）A．t=0時刻線圈平面在中性面位置B．t=0.01

s時刻Φ的變化率達(dá)最大C．0.02

s時刻感應(yīng)電動勢達(dá)到最大D．該線圈相應(yīng)的感應(yīng)電動勢圖象如圖2所示【解析】：交變電流產(chǎn)生過程中，線圈在中性面上時，穿過線圈的磁通量最大，感應(yīng)電動勢最小，線圈與中性面垂直時，通過的磁通量最小，電動勢為大；根據(jù)圖象分析答題．A、由甲圖可知，t=0時刻磁通量最大，線圈在中性面位置，A正確；

B、t=0.01s時刻，磁通量等于零，此時線圈與磁場平行，感應(yīng)電動勢最大，磁通量Φ的變化率達(dá)最大，故B正確；

C、t=0.02s時刻，磁通量最大，感應(yīng)電動勢為零，故C錯誤；

D、由甲圖知交流電動勢的圖象應(yīng)為正弦圖象，的D錯誤；

故選AB．3、如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，所用矩形線圈的匝數(shù)n=100，邊長Lab=0.2m，Lbc=0.5m，以角速度繞OO'軸勻速轉(zhuǎn)動。試求:(1)感應(yīng)電動勢的峰值。(2)若從線圈平面垂直磁感線時開始計(jì)時，線圈中瞬時感應(yīng)電動勢的表達(dá)式。若從線圈平面平行磁感線時開始計(jì)時，求線圈在時刻的感應(yīng)電動勢大小?！窘馕觥坑深}可知，，感應(yīng)電動勢